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文檔簡介

1、揚丄第章緒論1挖制與門動控制控制概念自動控制的荃木原理與系統(tǒng)組成自動控制系統(tǒng)的種類自動控制理論的發(fā)展概況I自動控制系統(tǒng)的社要研究內(nèi)容與求1:產(chǎn)和科學(xué)實BI杯址求設(shè)檸或社置或生產(chǎn)過網(wǎng) 按照人們所期卑的規(guī)律運行或匸作=同時.I擾嚨實際飾R覽AMH衛(wèi) ur-1:.r加攜護(hù)出口溫度* k機轉(zhuǎn)連雪控制 為了滿足預(yù)期要求所進(jìn)行的操作或1H整過程。護(hù)制任務(wù)可山人I競制刪制來完成、人工控制與n動控制JJriHn動用制,肚指在沒仃人fi接參弓的情況F, 利用門動控制裝迸便整個定產(chǎn)過程成T.作機械(稱九被控對線JI動地按預(yù)定規(guī)律込仃、或便其 臬些物理雖(稱為被控變卸 按頗定嚶求變化門動控制地在人工控制的融上發(fā)展起

2、耒的 T以 水池水位系統(tǒng)的人匚控制汀I動控制X例說明f I動 控制的產(chǎn)本廂SL也 4、人工控制與n動控制水池水位系統(tǒng)的人匸控制控制目的:水池屮的水沁曲不I析地催出水門道潦出,!#用 /ftIJ溝便水位上升或卜降駅仃址夠的冬地,逝免過滿 或抽空應(yīng)使水池水俺j歴求伯HI答.c 悄過珂 用景畤作測量工具.測址水翌麻士 人I】控制與口動控制2決笫過程 通過火缽 將規(guī)測到的實際圈K與期望液位高 度酬比較.符出偏岸 報據(jù)偏總情況(匚 罰、以 小) 進(jìn)廳甘析運第發(fā)出一控制命令:.3、執(zhí)蒂過親 執(zhí)If大諂的命令、改卜手操進(jìn)水閥的J F隊 說行進(jìn)水使水位闖并減也SUiiLir I-述過& 便水位實杯俏1 j坐求

3、伯相等由商人II接參與控制*故稱為人L挖乩在本惻中.水池水依是被栓怯* .水池是被控對拿玖占|人工控制與口動控制水池水位系統(tǒng)的I動控制若用口動控制裝訛代警人完成人匸操作過程、則町構(gòu)成 自動控制系統(tǒng)桂J11L 91璉水A ibq給定值執(zhí)b畚斛閥:1rJ111出水1士乙人工控制打口動控制 自動控制裝墜測城元件:測業(yè)竝擰磧的實際值岸進(jìn)行物理量的變換(變遼屈人HA比較元件;測Wj給定值比較,獲得偏建訓(xùn)訪兀件:根剜偏怎產(chǎn)半控制信號(腔制腮 包括比較尤件和訓(xùn)仔疋件,人腦) 訓(xùn)竹閥控制信號改變操飆變量.作HJF被控對象, 使水位偏差減?。▓?zhí)行器手砰操閥)以上朮杵共同作用,反復(fù)檢測和捽;叭便水位實際伯與 耍求

4、值相誓.、門動拎制系統(tǒng)的纟11成Q型控制系罐;狀控対彖和口動控制裝置按一定 方式連接起來、完成一定控制任務(wù)的總體。具體wl自動控制系統(tǒng)一般包括御卜幾部加I就控刈象;Z!1雖單兀J空池器I1執(zhí)仃歩1” :、H05士一、門動控制系統(tǒng)的力塊圖帶用術(shù)語i姿控制歩舒的可捏岡屯r自動控制系寃的方塊圖G塊閹可直觀的我達(dá)擰制KttMCjft及號間的傳遞關(guān)系方塊I知ii辿、妙 帯箭先的r線)和仃垃川抓點、卷 辿11成。一方臥圖屮,毎個方塊代衣了自動控制系統(tǒng)的 個1 術(shù)頭指向方塊衣小為該壞樣輸人反z輸出泵統(tǒng)楓:恢圧變X;線碰血(參豈輸入):杲統(tǒng)的給定輸入*由控制齊決龍 心彼扌麗顧加;方塊囲的簡化動控制系統(tǒng)的方塊圖

5、由“LIf 置 M jC占二口動控制系統(tǒng)的方塊圖r-ii:系統(tǒng)不苗耍而又難于避仙竹強入.它他鉞擰”偏島 給足ffu I就既町來自系統(tǒng)內(nèi)都乂町來自外韶系統(tǒng)輸入,影響痕統(tǒng)輸出的闔素.包括給宦輸人和擾 輸入匚血給疋債-汕呼值:操縱變克ikuw用卩彼捽對彖用來控制被牌址 liTTF匸段”除控制器外.將執(zhí)仃器、被控対躲、測“兒fl哈并成 個環(huán)節(jié),稱為廣義對彖??刂葡到y(tǒng)用個大方塊圖衣?。簉n披控變童9 士四門動控制系統(tǒng)的原理和特A反鱷制廂理:被擰住晴作為反饋門號.與希掘值 比較卅到血汕泌;根抓就血LQN 醴翌制 仏號:擰制位號通過執(zhí)荷喃祇用如採偏右童現(xiàn) 控制I際7反他 輸世jt經(jīng)測最啟的信塔I”陛堡那SM

6、接力式有甌慣和正反慣辰嵋信號的st性號輸入信便被控業(yè)的 輸出趨向希出伯9 *從門勸擰劉須陽J忖時點特點負(fù)反惓構(gòu)成閉環(huán)杲門動控制系統(tǒng)【I勺冷囪特點.控制作川山偏總產(chǎn)生倫那產(chǎn)生的控制作川 使系統(tǒng)沿減少或消除偏壽的力向運動9士 、開環(huán)控制系統(tǒng) 按給定值操縱例11逾電機的斥壞調(diào)遠(yuǎn)系統(tǒng)冃* 、開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)框圖I擾帀特點上應(yīng)惓“忝統(tǒng)的輸山眾対系統(tǒng)的控制件川役仃任何影響 作用信號由輸入到輸出單方向傳遞劇結(jié)構(gòu)簡單控制稱度収映F控制器及敲控對鑛的參數(shù)思疋件*容M 受I擾影響,缺乏精確性和jfiat性.乙?guī)原h(huán)控制系統(tǒng)按F擾進(jìn)行補償?shù)拈_環(huán)控制通過理論計算或?qū)崪y計算,先找出F擾 影響輸出的定試關(guān)系,井找出F擾

7、通過 補償環(huán)卩和涮肖通道影響輸出的迅量關(guān) 甌假沒補償環(huán)節(jié)能全部抵消=r擾對輸 出的影響,上述兩種影響的代數(shù)和必然 為零,據(jù)此可以求出補償環(huán)檸具體的定、開環(huán)控制系統(tǒng)例I逍流電機的干擾補償控制系統(tǒng)電桂當(dāng)進(jìn)行補償-控創(chuàng)的I的是便被控炬辿辿.士 八閉環(huán)控制系統(tǒng)例:直流電機閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)士二、閉環(huán)控制系統(tǒng)愷系統(tǒng)原杠給足電壓叫相帖甩的轉(zhuǎn)迪飾卜運d 松饑伐轉(zhuǎn)拒 叫究然增大Jt j(叫-竺)Tt眄% T-”T閉坯控吿1系統(tǒng)抗Fit能h-X y 一乙汨環(huán)捽制系統(tǒng)特點山負(fù)反饋構(gòu)成閉壞,利用偏券們匕進(jìn)行控制:抗丨擾,控制精度高帛存在穩(wěn)定性問題。條統(tǒng)元件參數(shù)配會不十, 容易產(chǎn)生加泳 便系統(tǒng)不能止備T作。 H功控制理

8、論+:要研究閉環(huán)系統(tǒng)第二講士 四、按輸入信號特征分類-I E值系統(tǒng)系統(tǒng)fTi c(-r(t) f構(gòu)姑數(shù)-分析址計重點t研究擾對被控対象前妙響,克屋 拭動隨動系統(tǒng)花統(tǒng)仃務(wù):穢側(cè)丁側(cè)咖應(yīng)機變仕分析設(shè)訃莊爍 系統(tǒng)跟蹤的快逑件、準(zhǔn)確性程序控制系統(tǒng)系統(tǒng)任務(wù),確匕呦 玳丿戰(zhàn)預(yù)比捉宅時(Mf斤數(shù)空化f五、過程拎制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)的輸出杲是溫度、Hv力、 流缶 液位、PH值等心產(chǎn)過用參數(shù)。它 們在控制過程屮要求保持巾淀或按某種 預(yù)定規(guī)律變化。悴制對彖往往是幣個I產(chǎn)過程或其屮的 一些裝置口控制理論的發(fā)展概況(2)經(jīng)典控制理論 1?矽年匸 弊姆斯jaXjamesAVali,英)發(fā)叩蒸兀機調(diào)速 p- ::-. kr

9、d s-i i應(yīng)用口不山該裝譽在某些條件下會門發(fā)拡蕩口 1藝68年畫克斯威爾(IGMaxwell)根據(jù)力學(xué)8用常 漿數(shù)微分方丹描述了蒸Pl機離心調(diào)述豁聚統(tǒng)亠18巧年芳斯(E. Routh. K)提出了Routh判乩J六、其它分類數(shù)學(xué)模型線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)控制系統(tǒng)信號性質(zhì)連續(xù)系統(tǒng)鶉散系統(tǒng)P占 控制理論的發(fā)恥概況(1)兒I詢*自動控制技術(shù)在工J&業(yè)生產(chǎn),國耐 設(shè)和航 魅事業(yè)碗域中萩得廣泛的應(yīng)用自動 控制 逐步形成和發(fā)展起米。f I動拎M理論按比發(fā)魁過程,可分為紳貞控M 理論和現(xiàn)代擰制理論兩人:部分丿%控制理論的發(fā)浪概況(3)冷史甲乍亞晉浴夫(俄)提出了運泌遜的一般 1名95年赫維3 (A- Hun

10、rizf 提出尺F系統(tǒng)穩(wěn) 定性的代數(shù)判抓 193郭I金上山帖Nyjuist)在研尤以反饋放人器 時創(chuàng)工了彳旳的穩(wěn)疋fl擁般 根據(jù)系統(tǒng)的開壞頻率 抽性,I河斷閉壞系統(tǒng)的穗定性.并給出袪怎裕量 的倍息丿士控制理論的發(fā)展概況(4) 19481 .(W.RBvans)提出廣控制系統(tǒng)分析*設(shè)計的根軌跡法七建僅在頻率法和根軌跡汰基礎(chǔ)門為擰制理論稱為經(jīng)典 控制理論:隨丿二那我控制理論又添加了;點件系統(tǒng) 理論和肉散控制理論,形成兒整的理論體魚控制理論的發(fā)展概況(5)經(jīng)典控制用論包括:線件控制理4 時域分析泳 根軌跡比 頻率 分析法ft性控制理淪:描述函數(shù)法,和平血法*李 亞泮諾天第二法波波夫法采樣控制理論:z

11、變換法經(jīng)典控制理論適用范圍以傳遞禹數(shù)為乩礎(chǔ),工藍(lán)研處單輸入單輸出、線幟疋??刂葡到y(tǒng)的分析利設(shè)計。d士 控制理論的發(fā)恥概況(7) 從60年代m今,現(xiàn)代挖制SATAI 系統(tǒng)理論、站優(yōu)控制理論、動態(tài)系統(tǒng)講識、白適血控制八 大磊統(tǒng)理論.魯棒控制、智能揑制等學(xué)科分支.現(xiàn)代控制理論以狀態(tài)空河法為越粘 硏究單輸入沖 輸已; 珈m出定?;驎r變、線件或非歧* 控制系統(tǒng)的分析和設(shè)thJ% 門動控制系統(tǒng)的蘋木要求 -穩(wěn)定件系統(tǒng)代須穩(wěn)定T動態(tài)特性|/A/過彼過樸n從個平獅狀態(tài)斗”到刃一平衡狀態(tài)的過程.平植件:超調(diào)童快速件;調(diào)巧時間士)哨控制理論的發(fā)般概況(6)一現(xiàn)代控制理論五十年代忌 伴隨著電子計煉機的發(fā)展和航大技術(shù)

12、卡 命*務(wù)成了現(xiàn)代控制理論.1956年瞬1亞金(ft)提岀了最川(理,1957年貝爾曼(Rr Belhwiii, Q 捉出f動態(tài)規(guī)劃理論。1960年匸爾融(R, E* Kalmm)捉出了狀乍空間方法、 能控性IJ能觀性的概念,被認(rèn)為是現(xiàn)代控制理論的開端= 以及最優(yōu)濾波理堆9 *門動控制系統(tǒng)的研究內(nèi)容系統(tǒng)的數(shù)寧模型系統(tǒng)分析 系統(tǒng)在給定變化或F擾作川F的運動規(guī)律.系 統(tǒng)件能,以及與系統(tǒng)結(jié)材參數(shù)的氓g方法:時域汰、根軌逵法:頻率特性系統(tǒng)設(shè)計怎樣設(shè)計一個控制系統(tǒng)*使它的運動貝仃給足的性 質(zhì)和特征?% 門動控制系統(tǒng)的蘋木耍求穩(wěn)態(tài)特件檢態(tài)誤舉小或無耳爲(wèi)魯棒性概括起來,%藹快,準(zhǔn)、壯y木童小結(jié)通過不例介紹了

13、控制系統(tǒng)的基本概念 負(fù)反饋控制加理控制系統(tǒng)的基本組成控制系統(tǒng)的吐木類型給出了擰制系統(tǒng)的基木耍求穩(wěn)準(zhǔn)快壯第三講(數(shù)學(xué)模型)B %第2童控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型引言(關(guān)丁模型的概念)系統(tǒng)部件的微分方程建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型傳遞函數(shù)與動態(tài)結(jié)構(gòu)圖信號流圖9出靜緒口動態(tài)數(shù)學(xué)模型靜態(tài)模型不含時間變量t的代數(shù)方程平衡狀態(tài)卜各變址間對皿關(guān)系變量不隨時問而變化動態(tài)模型表達(dá)式是含時間變量t的微分方程描述了系統(tǒng)的非平衡過稈變量隨時間而變化靜態(tài)模型包含在動態(tài)模世Z屮引言邑士竝曲翌及其巫耍性模型種類:形象模型、物理模型、數(shù)學(xué)模型 數(shù)學(xué)模型:定廣描述系統(tǒng)變吊問關(guān)系的數(shù) 學(xué)表達(dá)式。系統(tǒng)分析和設(shè)計之基礎(chǔ):模型。研究系統(tǒng)運動共同現(xiàn)律

14、工具連數(shù)學(xué)模型。旬=|線件系統(tǒng)概念矗加原理疊加性:在珂(t)作川卜,輸u(t)fV fU 輸flly2(t)#H 輸出是 71(0+ y;(t)齊次性;在Ujlt)作用卜、輸Hlytjr則衣kvi(tf1:川卜. 輸出kyjt)線性索ai既滿足疊加性又滿足齊次杵的系統(tǒng)非錢性系統(tǒng)概念不滿足疊加原理系統(tǒng)中有一個非線性環(huán)節(jié),整個系統(tǒng)即 是別線性系統(tǒng)3士建立數(shù)學(xué)模型方法系統(tǒng)辨識法.假定數(shù)學(xué)模世的結(jié)構(gòu):對實聞條統(tǒng)丿川入杲呃世測試信!得到實際 系統(tǒng)的輸川數(shù)據(jù);按照一定的原則,由輸入輸出數(shù)擁來確定模 熨參數(shù),線性部件的微分方程光建H部件(環(huán)的融分方程然斤建工控制系統(tǒng)的微分方程做分力祁肚系統(tǒng)所遵循的運動規(guī)律4

15、接得M的 時域屮孑變尿的關(guān)條式。F建立模型的方法根抓不同系統(tǒng)(電、力、熱等)所遵循的運 動或變化規(guī)律列嗎方程出建立數(shù)學(xué)模型丿了法機理分析法通過對系統(tǒng)內(nèi)部運動機理的分析,根據(jù)系統(tǒng) 所遵循的物理或化學(xué)規(guī)律.伍忽略一吐次要 w素或作出一吐近似處理后進(jìn)而得川系統(tǒng)特 件方程.往往展現(xiàn)為做分方程或代數(shù)方程形 | 式*稱為機理模塑2.1微分方程的建立9 % 2內(nèi)容提要線性部件的微分方程非線性部件微分方程線性化控制系統(tǒng)微分方程的列寫 * 土 、哉件IU件的很分方M先建立部件(環(huán)節(jié))的微分方程然后建立控制系統(tǒng)的微分方程微分方程是系統(tǒng)所遵循的込創(chuàng)規(guī)彳卡按得出的 刖域中并變3的走系丄匕&建立模型的方法聯(lián)電路的微分方

16、程例Z1列打圖示RLC冷獗電路的微分方桎中U/t) 為輸入屋* U(t)為輸出量紡:設(shè)冋路電流為i。l氏 o則tl kiichihofrif 彳卞i 代)/?;+ + lp =叫1% = C豐 c Ut/t)J0RLC出聯(lián)迫路的微分方程LC上式稱為線性常條數(shù)一階微分方程O化簡對:T,- X 沁R展牛+%吆+螞7 r 嚴(yán)3 at q = dt 則微分力程為,I K據(jù)不同系統(tǒng) k 熱等)所遵循出 動或變化規(guī)律列爲(wèi)方程*9*列碼微分方穢的般步驟確定系統(tǒng)輸入輸出變戢以及需要引入中 間變量確定必耍的假設(shè)條件 rti系統(tǒng)所遵循的物理化學(xué)定律等寫原始 方程消去中間變量得到輸出*輸入吊(包括 擾動址)Z間關(guān)系

17、的微分方程V 士彈贊質(zhì)量阻尼器例22求國示彈2肛質(zhì)雖川I尼器機械位移系統(tǒng)的微 分方程外作用力F為輸入,位移x為輸出置我麗7才F 問題】 中為何不出現(xiàn)電力?解:設(shè)質(zhì)苛也相對于初始平衙狀態(tài)的 位移為胳根據(jù)牛頓第:定律 士列嗎微分程的瑕步驟將微分方程雪成標(biāo)笊形式輸入屋及工才數(shù)頂按隔階排列碼在方稈右邊-輸出量及苴導(dǎo)數(shù)項按降階排列碼在方稈必要時將備導(dǎo)數(shù)項磊數(shù)整理成淀物理雖 義的系數(shù)(時間常數(shù)和傳遞系數(shù))笞注意事項列方程時阪考慮齊物理趙的叭位只桶同量綱的物理量才能相加*11【2糸沆慨念電-力系統(tǒng)具仃相同微分方程形式d2q旳IL 一牛 4 尺q = if.dr2df C相似量*在微分方程小占擁相同位置的物理

18、雖。 如;L-m; 1 C-k; *電動機電樞回路電壓關(guān)系廳程島+1代+匚=m 反電勢方程在電樞控制F,徹磁繞組中激磯電流 丹值.巴-C.(0I士機山系統(tǒng)化簡:dtJ為 nr 4 C:LaJ 和KOJ 卒喬+ g山 TT + T 伽J a1 ta .2 i 丄審川何IC CC lit4 WO 于譏U甘牛羽d叫十7L1-二 k, Jf A (/_F 他)dr2 w dtdf乙介方幣IljH化AL小1)平衡狀態(tài):各個變戢各階導(dǎo)數(shù)為零,微分方程變?yōu)榇鷶?shù)方程。個=心叫-心叫將變吊川平衡狀態(tài)附近的増吊表示。川 卜麻0表示平衡狀態(tài),A表示增量叫二唏十點叫叫=叫0 +加Ln =叫 +/ 1肘 5型1|熱力系

19、統(tǒng)E 竿P士二、非線性部件的微分方稈卄線性微分方程的建立非線性方程線性化G忑假設(shè)-液綃沒有熱雖向周卿空氣屮傲失;液箱中的液休攪拌均勻,液箱中各點溫度與 熱流休制度相同。輸入輸出變量輸人 加熱肩H,流體G 冷流體的溫度g輸岀:熱流體的出口沿度1;-護(hù) z MV “ . 皿irq.s仏牝一人皿礦小叮第四講微分方程的增暈化表?。?)代入總方程_T如土-叫十* 臚dfff(lM. + 氐町)=瓦 +加如)一人I( T.+叫,+乞叫)芍慮I% = Kjiao -心叫化簡仙微分力程的増量化農(nóng)?。?與原方程形式上相似,但其變応用平衡 狀態(tài)附近的增量表示。方程表示平衡狀態(tài)附近輸出増量與輸入增量的關(guān)系;以加為了

20、方便,將去掉增量熱力系統(tǒng)kwi配拽邸H原始方程:能量守佢幾單位時間系統(tǒng)內(nèi)能量的積累量二單位時間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的能量-單位時間內(nèi)帯出系統(tǒng)的能量 設(shè)液體比熱旳S液箱內(nèi)液協(xié)質(zhì)並為M 時間山內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的熱艮dOHdtGcT 時間df內(nèi)離開條統(tǒng)的熱量:dO2= (rcT(Jdr 液箱內(nèi)流體所含熱量增軋t/0j= McdTa 士 非線性方程的線性化為什么要線性化?實際對象總存在一定非線性線性系統(tǒng)共仃較完整的理論線性化條件.實際T作常況在某平衡蟲附近(靜態(tài)工作點)變雖變化是小范闌的肅數(shù)值與各階導(dǎo)數(shù)連續(xù),至少在運行范圉內(nèi) 如此:9%熱力系統(tǒng)熱量守恒:dQ=dQ dO2庇亠 I GcT -GcT +/dt 增暈化的

21、微分方稈?上式為非線性方程,需要線性化處理非線性方稈的線性化滿足上述條件,則工作點附近小范圍內(nèi),各 變呈關(guān)系近似線性。線性化方法:泰勒級數(shù)展開;丿%丄線性方程的線件化液位系統(tǒng)的微分方程設(shè)的數(shù)藝二住止生4_點連續(xù)町微,則歯 數(shù)在(,)點泰勒展開Ir = /(v)-伽)+ 字| (説-扯)以增杲合心Ay表示 :yx貯槽內(nèi)水濫度不變,Qi * Q為體積流雖 rffiScifii積畑(瘤圾)02 _ah u為常數(shù) 穩(wěn)態(tài)時,水箱液位為仏, 流凰為女屮 輸入01*輸出力取線件部分上液位系統(tǒng)的微分方程物料平衡;單位時間水椚內(nèi)水的變化量=單位時間流入水 槽的水單位時間流出水梢的水沖壬7 = 0_ 02 atd

22、h A + a h = Q.dt出液位系統(tǒng)的微分方稈線性化雲(yún)人警臚型十竊心+鳥二儀*嶇液位系統(tǒng)的微分方程液阻 a = A/1/JA7?AR + AA-/iA(Zdti些三變量系統(tǒng)的線性化對于貝有兩個門變量的非線性函數(shù) y = f(xx2)靜態(tài)丄作點為幾耳)2其線性化表示,J 1乂叫、尤30 )十舟-(斗尤1Q )十盂-仗2 *20)以 AxP 呵表示- m對上式収拉氏變換.濟(jì)楊 7仃階線性立常系統(tǒng)傳遞函數(shù)口階線性定簾系統(tǒng)鍛分方程的一般形式,rtm對上成取拉氏餌仙k5)y n階線性定常系統(tǒng)傳遞函勤(口屛 +%聲1 +=(bmsn + %屛 +處+瓦)呈町格理,心s i - )一 b屛 +仇_聲:

23、1 +加十6 蛋占) 叫余+氣t-i護(hù)應(yīng)住十9岀實際系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法列均元件或系統(tǒng)微分方程在零初始條件卜對方程進(jìn)行拉氏變換取輸出與輸入變就的拉氏變換之.比。例:液位對姒 學(xué) 亠母=血01JT.廿一 .JT _ ”IRII(3)+ JI(s) = RO(s)g(h(s- R - kQAs) HAs-1 Ts 1少占關(guān)傳函的幾點說明(2) 傳函的分母即為微分方程特征多項式.只描述輸入最、輸出量Z間的外部關(guān)系# 并不反映系統(tǒng)內(nèi)部變化悄況。傳遞函數(shù)的適用范倦僅適川于線性迅常系統(tǒng)。初值為樓總昧若和対系統(tǒng)的平亦輸出量和輸入量的(增量)初始值均為零4d,關(guān)于傳函的幾點說明(1)傳函是物理系統(tǒng)在復(fù)域內(nèi)的動態(tài)

24、數(shù)學(xué)模 型.系數(shù)及階次均為實數(shù),只取決r系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù),與輸入等外部因素?zé)o關(guān)。實際系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是麵變量落的育理分 式,傳函分母的階次大于等了分了階次口傳函不能反映系統(tǒng)或元件的物理組成, 物理性質(zhì)截然不同的系統(tǒng)或元件.町以 有和同的傳遞函數(shù)。 士傳函的幾種表達(dá)形式(1) 右理真分式;J J G時二聲+如嚴(yán)+對卄血X一 綣T +%刖+張+5 一z-峯二極點形式 X傳鎖島斟兀)*空g($)傳畫零檄點分布國口0 +巴)才儁冃Jd士傳函的幾種表達(dá)形式2的_出3尺j占積分勿 _ hT jj-例:水槽原抽出流駅為一常數(shù)A H訂姑2旳轡L 心2二嗎O二 Q + 2/ I2 二 2。-臨C八H0)1迫=0型

25、空竺)Q(s)- As。傳函的幾種表達(dá)形式(3)點的實系數(shù)形式f心+l)flW 1 錨2 D砂*先= ?十1歹十M彷 二 尸1 十9K:隱態(tài)増益 10典塑環(huán)節(jié)概念軒對應(yīng)的傳頊艮傳函中斤基本*旖單的一鑒形式*冨于同一展型環(huán)書附元件*胸愛過證可艇極不相碼 但卻具有相同的疋動規(guī)律.亀宗玳猱的傳蜀可片解狗取型環(huán)節(jié)恃西旳幸棋“講i唄分環(huán)節(jié)/兀屮電門二丫心 上屮的呵匸電W) 5?汕;trt 9輸入trt成積分關(guān)系燈Jt) = Kh(F)由 厶占例:枳分叩Y器TfS - S匸加R 1/cjUt)_ 1 )ResL慣件莎節(jié)d-r,F、, u郭)=WVX(s) Ts+1金一H寸間琳船KLH例爲(wèi)齡口%O例;一階運

26、放以譏一 S心尺盡1/處-FZi/Js乞禺1 KRj Rcs 11 Tjh I振蕩環(huán)節(jié)1振蕩環(huán)節(jié)彈黃-質(zhì)屋41龍器系統(tǒng)問題:產(chǎn)宅振蕩的條件?=y+2尹+iG =TT-壞節(jié)的時間常數(shù) 衲門一無阻尼門然振蕩頻率阻尼比 RLC電舞U/勺I(J產(chǎn)廠*)- lc十R(y亠I微分環(huán)節(jié)處微分環(huán)節(jié)drG(sJf = Ks實懷微分坯節(jié)例* HC微分電路匕 (C+R微分環(huán)節(jié).:階微分y(f) = K 豊+2齊dtG(s) = Kjir J +2孑窈 + 1)系統(tǒng)中引入微分環(huán)節(jié)的匸要作川 r*w - u右微分環(huán)節(jié)F介微分(比例加微分)I dL -迄杯一階血分壞Jj乙十鬲X4用|C十I冬卜RCj+ 1K(Ts 4 1

27、)KTs + 1八2卅X(f)小 心卩)FG 二 K(F+2J無任何公JI;節(jié)點 冋賂傳輸:冋路I:各交踏傳輸?shù)某朔e。一工自回賂:從一廿點開始,只經(jīng)過一個支雕乂回別該點的回第九講信號流圖及比等效變換(4)Hs t N信兮流圖及其等效變換(4)P NIQ+E1-HtH訂號流圖及具等效變換(5)佇號流圖的等效變換加?xùn)X后加證熱保關(guān)系不變控制系統(tǒng)倍號流圖繪制物理方程拉氏住換,微分方柞換為g的代數(shù)力杠,鮎系統(tǒng)的毎 變加指足蛍點,按實際系統(tǒng)中變雖的閔果關(guān)系 從止命右哌序排列:最后,機據(jù)代數(shù)方和,用標(biāo)明支路增”訂【勺支路將齊廿點連接起來,嚮到凳整的仏9 ilM迪1M及冥等效變換(6)2、結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)化輸入取為源

28、節(jié)出輸出取為耕W比較點、弓I出點和其它中間變竜混合節(jié)點,力框収為支路,齊力批中的傳遞兇數(shù)則取為柑皿的梅遜公式(1)_.從輸入節(jié)點到輸出 的總傳輸:1丄P戀Ik-尸一總傳輸從輸入廿點到輸!1節(jié)點的前向通道總數(shù)Pk一第E個訶向通逍總傳輸-k=f n4梅遜公式(2)流iin&i.A.訃算公丄匕A = 1-工為十工5厶_工厶心1abxfa流圖中所仃不同1川路的冋路傳輸之和b,c所有不接觸回路中,每次取It中商個 回路傳輸?shù)膩矸eZ和工43ff所有格觸回路中每次取其中個 M路傳輸?shù)氖字兔愤d公式(2)濁流圖特征式計算公此 1A = i-工 5 -工 QA: - Wf r i)xg f 一 1 口流圖中所有不同冋路的冋路傳輸Z和&.C所仃不接觸回路中.每次取1中兩個回路傳輸?shù)某讼虾退瓴话从|胡路卜禪沈譏其屮亠個回路傳輸?shù)某朔e之和9 梅遜公式(3)理:

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